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绪论1

1　“力学”概念的早期发展2

2　从知识分科与专业分工的形成来看力学的发展6

3　力学历史的分期问题9

第一章　古代中国力学的发展11

1 在律历与技术中有关力学知识的积累11

1.1 乐器、乐律与振动12

1.2　天文与历法14

1.3　车船的发展18

1.4　桥梁、水利与土木建筑的发展21

1.5　古代的机械成就23

2　中国古代对某些力学概念与规律的认识25

2.1　杠杆与平衡25

2.2　对于流体平衡与运动的知识27

2.3　中国古代对于运动、惯性与相对性原理的认识29

2.4　中国古代关于振动和共振的知识30

2.5 中国古代关于材料和结构强度的知识31

3　为什么经典力学没有产生在中国33

3.1 中国古代力学知识积累的特点33

3.2　经典力学为什么没有产生在中国34

3.3　力学是外国人送上门来的40

4　西学东渐与力学的引进41

4.1　早期的东西方学术交流41

4.2　早期翻译的力学著作44

5　西方力学传入中国的曲折过程45

5.1　徐光启的科学活动46

5.2　清初天文学上的一场生死斗争47

5.3　雍正的关门政策与鸦片战争之后的洋务运动50

5.4　同文馆的力学教育与研究51

第二章　古希腊的力学54

1　亚里斯多德及其学派54

1.1　创立逻辑学55

1.2　亚里士多德关于运动的论述56

1.3　亚里士多德关于力和运动的结论56

2　欧几里得与阿波罗尼的几何学58

2.1　欧几里得59

2.2　阿波罗尼60

3　古希腊人的天文学和托勒密系统60

3.1　天体的视运动60

3.2　在托勒密以前古希腊天文学的成就62

3.3　托勒密的天文学成就63

4　阿基米德及其力学成就63

4.1　阿基米德的生平64

4.2　阿基米德的科学贡献67

4.3　阿基米德的著作摘录71

第三章　静力学的发展74

1.1　亚力山大的希罗与帕普斯75

1　埃及与阿拉伯的古代的科学技术与力学75

1.2　阿拉伯古代的科学技术与力学76

1.3　约丹努对静力学的贡献77

2　斯梯芬的生平及其贡献79

3　达·芬奇、伽利略、托里拆利、帕斯卡等在静力学上的工作82

3.1　达·芬奇及其在力学上的贡献82

3.2　伽利略对静力学所做的贡献84

3.3　托里拆利对静力学的贡献84

3.4　帕斯卡对静力学的贡献86

3.5　瓦利农与班琐对静力学的贡献86

4　早期的变形体静力学87

4.1　梁的早期研究87

4.2　胡克的生平与胡克定律89

4.3　库仑的摩擦定律91

第四章　从哥白尼到开普勒93

1.1　哥白尼的生平简历94

1　尼古拉·哥白尼及其贡献94

1.2　《天体运行论》的要点97

1.3　哥白尼学说的影响100

2　开普勒的行星运动三大定律101

2.1　第谷的观测工作102

2.2　开普勒的生平102

2.3　开普勒三定律的发现103

2.4　开普勒对他的行星运动三定律的叙述106

第五章　经典力学理论系统的建立108

1　伽利略的生平与科学贡献109

1.1　伽利略的生平109

1.2　伽利略在科学上的贡献111

1.3　伽利略的原著选段113

1.4　其他学者对伽利略的评述116

2　惠更斯以及其他学者的贡献118

2.1　惠更斯的生平119

2.2　惠更斯和其他人关于碰撞问题的研究120

2.3　单摆的研究122

3　牛顿及其在力学发展中的贡献125

3.1　牛顿的生平125

3.2　牛顿《原理》之前力学发展所处的条件127

3.3　《自然哲学的数学原理》128

3.4　《自然哲学的数学原理》选段131

3.5　牛顿力学系统与万有引力的证实133

3.6　经典力学的发展对社会生产的推动135

3.7　《自然哲学的数学原理》的影响138

第六章　经典力学理论的进一步发展141

1　若干一般性原理142

1.1　莱布尼兹和他的活力定律142

1.2　虚速度原理（虚功原理）143

1.3　达朗贝尔与达朗贝尔原理144

1.4　最小作用量原理146

2　拉格朗日和他的《分析力学》148

2.1　一本没有图的力学书——《分析力学》148

2.2　拉格朗日生平152

2.3　国际单位制的产生153

3　哈密尔顿与雅科比在分析力学上的工作154

3.1　哈密尔顿原理154

3.2　雅科比与哈密尔顿-雅科比方程157

4　若干重要问题的研究与求解157

4.1　欧拉及刚体动力学158

4.2　刚体运动的可积情形与科瓦列人斯卡娅的工作160

4.3　拉普拉斯与他的《天体力学》161

4.4　变换、变换群与李群165

5　能量守恒定律的发现166

5.1　托马斯·杨与他的力学研究166

5.2　迈尔在能量守恒方面的工作167

5.3　亥姆霍兹与他的《论力的守恒》169

5.4　焦耳的热功当量实验170

6　蒸汽机的发明与热力学的研究172

6.1　早期的蒸汽机172

6.2　瓦特对蒸汽机的改进173

6.3　热力学第二定律176

7　运动方程的定性研究178

7.1　庞加莱与动力系统178

7.2　李亚普诺夫和运动稳定性180

第七章　流体力学的发展183

1　18世纪的流体力学183

1.1　马略特在流体力学的工作183

1.2　伯努利定律184

1.3　欧拉的理想流体力学运动方程185

2　黏性流体力学早期的实验研究186

2.1　玻尔达的阻力实验186

2.2　玻素等的水力学实验188

2.3　水洞与风洞实验190

3　纳维-斯托克斯方程191

3.1　纳维的研究191

3.2　斯托克斯的工作194

4　流体力学若干重要问题的研究进展196

4.1　气体状态方程的研究196

4.2　空气动力学的发展197

4.3　雷诺及雷诺数199

4.4　弹道学的研究200

4.5　马赫在气体力学上的工作201

5　早期人类对于飞行的探索202

5.1　达·芬奇的《论鸟的飞行》202

5.2　利用气球飞行204

5.3　凯利的飞行研究204

5.4　世界各国的早期飞行探索206

1.1　欧拉关于弹性线的理论208

第八章　固体力学的发展208

1　弹性线的研究208

1.2　基尔霍夫的研究结果210

2　弹性理论211

2.1　纳维的工作212

2.2　泊松在弹性理论上的工作214

2.3　柯西在弹性理论上的贡献215

2.4　圣维南及其在弹性力学中的贡献219

2.5　乐甫的工作221

2.6　穆斯海利什维利及其复变函数方法224

2.7　弹性力学中一些重要问题的求解225

2.8　瑞利与他关于弹性体的振动与波的研究228

3　强度理论、实验方法与结构力学的发展229

3.1　金属疲劳现象的注意与研究229

3.2　诺伊曼与光弹性230

3.4　结构力学的发展231

3.3　莫尔的强度理论231

第九章　经典力学的困难与相对论和量子论的诞生234

1　1900年以前一些著名学者对经典力学的批评235

1.1　赫兹论“力学原理的有限的有效性”235

1.2　马赫对牛顿绝对时空的批评236

2　经典力学上空的“乌云”238

2.1　以太238

2.2　以太面临的难题239

3　相对论242

3.1　爱因斯坦传略242

3.2　狭义相对论的提出243

3.3　广义相对论245

3.4　爱因斯坦对相对论的解释246

3.5　同时代学者对爱因斯坦的评论252

4.1　紫外灾难253

4　量子力学253

4.2　普朗克与爱因斯坦的量子论254

4.3　德布罗意波与薛定谔方程255

4.4　海森伯与狄拉克的量子力学256

5　从时代变化中看力学257

5.1　相对论与量子力学的产生是一场革命257

5.2　从对力学的追求到对“机械论”的批判257

5.3　让经典力学代表的科学方法更辉煌260

6　物理学与力学分道扬镳264

第十章　20世纪力学中的若干重要问题的进展268

1　对20世纪以前的力学发展特点的回顾268

1.1 力学同数学的紧密关系268

1.2　力学系统中不断出现新的模型270

1.3　理论力学与应用力学的关系271

1.4　实验在力学学科中的作用272

2　力学中的分叉问题273

2.1　周期解与非线性振动问题274

2.2　分叉问题277

2.3　Hopf分叉问题278

2.4　KAM定理与稳定性理论的进一步发展279

2.5　奇怪吸引子与全局分叉问题280

2.6　非线性科学282

3　流体中的孤立波、分叉与湍流282

3.1　湍流的早期实验研究283

3.2　流体流动的稳定性284

3.3　孤立波的研究285

3.4　早期的湍流理论研究287

3.5　湍流与分叉288

4　连续介质力学、结构分析与固体力学的发展289

4.1　连续介质力学的发展289

4.2　结构力学的进展290

4.3　塑性力学292

4.4　强度理论与材料的疲劳强度293

4.5　断裂力学的形成与发展294

5　计算力学的形成与发展295

5.1　计算机的发明对力学的推动295

5.2　有限元法的提出与普及297

5.3　非线性计算力学299

6　力学教育的发展301

6.1　早期工程学校中的力学教育301

6.2　20世纪以来高等学校中的力学教学与研究302

6.3　铁摩辛柯与他的著作304

6.4　力学教材的发展概况305

6.5　近年来教材改革的趋势307

第十一章　航空航天技术的发展与力学312

1　早期的飞机312

1.1　兰利的飞机研究与实验312

1.2　莱特兄弟的飞机313

1.3　航空事业的发展316

2　航天技术的发展317

2.1　早期星际航行的研究318

2.2　火箭的改进与V-2火箭319

2.3　人造卫星、星际航行的发展及其技术应用321

3　航空与航天力学的发展324

3.1　总的概述324

3.2　空气动力研究中心与若干著名学者的研究工作325

3.3　超音速气体动力学328

3.4　气动加热问题329

3.5　惯性导航的发展330

3.6　飞行器的稳定性与气动弹性力学问题332

第十二章　力学在中国的传播与发展333

1　现代理工科教育的产生334

1.1　现代理工科教育的开始334

1.2　20世纪早期力学在中国的传授335

1.3　早期力学研究工作336

2　我国高等学校中力学专业的设置337

2.1　北京大学数学力学系力学专业337

2.2　力学系科的大发展338

3　50年代以来中国的力学发展340

3.1　从数学研究所的力学研究室到力学研究所340

3.2　中国力学学会342

3.3　力学研究成果及其在国家经济与国防建设中的作用342

3.4　“文化大革命”的干扰344

4　周培源、钱学森与中国的力学345

4.1　周培源的简历345

4.2　钱学森的简历348

参考文献351

人名索引355

主题索引365

后记369